1     核电发展发展概述

1.1       概述

从1954年苏联建成第一座商运核电站，到2017年底全球一共有450座在运核电机组，为全世界提供了13%的电力能源供应。

核电技术在近70年的应用时间里，发展并不是一帆风顺，期间经过了高潮也有过低谷。上世六七十年代，受到石油危机影响，迎来了第一次核电建设高峰，但其后的几次严重的核事故，也给商用核电机组应用造成了巨大的影响，最近一次影响最大是2012年的日本福岛核电站事故，它的发生重创全球核电产业。

通过近些年的努力，各国已经逐步开始重启新的机组建设，2014年、2015年、2016年开工建设的核电机组分别为3、7、3座。

此外，上世纪大量建设的核电机组，服役时间已接近40年设计寿命，机组如果不进行升级改造，就将被面临关停，根据了解到的信息，相关电站已经开始了机组延寿的研究。

本报告通过对全球及国内核电在建机组，计划建设机组，以及可能进行改造的在役机组，对核电产业发展进行分析，并结合广利核公司所在的仪控系统行业，对近期核电DCS系统的市场规模进行分析及预测。

1.2       经济与核电机组建设

核电机组的建设与经济发展有着正相关的关系，上世纪七十年代，和上世纪九十年代，是世界范围内的两次核电机组的建设高峰。

按照世界核电联盟（WNA）测算到2025年前全球有150~160座计划建设的新核电机组，到2050年前将再建设300~400座新机组，提供全球25%的电力供应。

中国政府始终秉承安全高效发展核电的方针，通过对进几年的能源政策，可以看到国家采取的核电规划始终保持一致，对核电提出的目标总体较高。根据近年来陆续发布的《能源发展战略行动计划(2014-2020年)》、《电力发展“十三五”规划》及《“十三五”核工业发展规划》等文件的规划目标，到2020年，核电装机容量达到5800万千瓦，在建容量达到3000万千瓦以上。2017年底年核电装机容量为3460万千瓦，占总发电的2%，距离规划中的容量有2000万千瓦差距。

2     核电站DCS系统产业概述

2.1       数字化DCS系统

数字化DCS系统是基于计算机技术的分布式控制系统，第一套的数字化DCS系统由Honeywell公司在1975年推出。数字化DCS系统推出后，由于其较传统模拟控制系统的本质提升，很快就在多个行业应用起来。

国外DCS系统在国外一经问世，很快被引入到国内，同时国内也开始数字化DCS系统研制，经过近十年的发展，到在20世纪90年代，国内产生几家比较有代表的DCS厂家：浙大中控、上海新华、和利时，他们也形成了各自的DCS系统产品。

2.2       核电站数字化DCS系统

早期的核电站采用的是基于模拟控制组合单元仪表系统和继电器等硬件的控制方案。

由于核电行业的特点，核电厂DCS系统需要具备成熟性、安全性和可靠性，所以核电行业对新技术的使用较其他行业存在明显滞后，在其他行业已经普遍使用数字化DCS系统多年以后，核电站才开始尝试采用数字化的DCS系统。

全球最早使用全数字化DCS系统是在法国舒兹Chooz1号机组，机组已经在1996年并网发电商运。

国内最早使用全数字化DCS系统是在田湾1号机组，系统采用的ARVEA\SIEMENS的TXP+TXS的平台，田湾1号机组与1999年开工建设，已经在2007年并网发电商运。

2.3       全球核电DCS行业发展现状

由于核电仪控的发展滞后于其他行业，这样核电仪控的系统研制可以基于已经应用与其他行业的成熟平台，针对核电要求进行定制的开发和认证鉴定，比如早期的西门子TXP系统在火电行业上有大量的应用业绩，后经升级改进后，作为核电仪控系统的非安全部分进行应用。

核电核级仪控系统，由于开发及认证难度和周期性等特点，目前全球范围已有商业应用的核级仪控系统（除个别近期研制的国产平台），研制完成的时间都在上世纪末或者本世纪初。由于全球近期并没有大量新建机组的刺激，各国重新研制全新的核级仪控系统的动力并不大。

2.4       国内核电DCS行业发展现状

国内建设核电机组始于上世纪90年代，起步较欧美等核电强国有所滞后，但随着近些年经济高速发展，以及对清洁能源的需求增加，在二十一世纪初掀起了一批新机组的建设高峰。在2012年虽然受到福岛事故的影响，短期暂停了新机组的审批，但发展核电的总体政策一直没有变化，近几年一直保持着全球最多的在建核电机组数量。

核电厂的建设是复杂的系统工程它体现了大国工业综合水平，尤其是前些年国外厂家基于自身的先发技术优势，不仅在系统造价、建设工期方面提出了苛刻的要求，还在技术转让方面设置了重重障碍，严重的甚至影响到项目工期。此外近些年信息安全的事件时有发生，针对工业系统的网络攻击是一种新的手段，比如2010年，伊朗核设施就受到了“震网”病毒袭击。如果使用国外的DCS系统，无法完全排除存在漏洞和风险。

近几年在国家提出的“一路一带”倡导下，作为把核电作为中国制造的一张名片，提到了新的高度，为核电走出去也提供了机会。数字化DCS系统是对整个电站进行控制管理的关键设备，更是要实现国产化的配套装置。

基于上述巨大的市场规模，以及国家政策导向，国内自主化研制核电仪控系统存在较高的热情，较早涉及研制国产化核电仪控的有三家公司，分别是广利核，中核控制和国核自仪。

3     在建及计划建设核电站DCS系统市场分析

3.1       国内在建及计划建设核电站

截至2017年12月，已经建成运行机组38个，总装机容量34.6 GWe，在建机组18座，装机容量21.1 GWe，计划建设机39座，装机容量46.1 GWe。

3.2       全球在建及计划建设电站

截至2016年12月，全球共有各类型商用反应堆448座，装机容量共计391GWe，提供了13%的全球电力供应，这些反应堆分布在31个国家，有61座在建反应堆，到2025年，已有建设计划和建设意向的机组约160台。

3.3       在建及计划建设核电厂DCS系统测算

3.3.1    国内市场

按照2014~2020发布的国家能源建设计划，到2020年底完成的装机容量为58 GWe，在建机组容量为34 GWe，对比2017年底已经完成商运机组容量和在建机组容量，预计从2018年起到2020年，每年完成商运的装机容量为8 GWe，对应为每年实现8个百万千瓦机组商运。

按照此进度，目前存量的18台在建机组将全部完成，为了在2020年达到34 GWe的在建机组容量，还将开工建设新机组36台，为后续建设进行储备。

按此分析，2020年前国内新建电站所需配套的DCS系统共计36套。

3.3.2    全球市场

按照NWA的预测，到2050年前，全球的核电装机容量将达到1000 GWe，提供25%的全球电力供应。预计2020年前，每年建成10 GWe装机容量，约为10台百万千瓦机组；2021到2025年，每年建成25 GWe装机容量，约为25台百万千瓦机组；从2026年到2050年，每年建成33 GWe装机容量，约为33台百万千瓦机组。

按此分析，至2020年新建电站所需配套DCS系统共计30套，2021~2025年，新建电站所需配套的DCS系统共计125套，2026年到2050年，新建电站所需配套的DCS系统共计套约800套。

4     在役核电站DCS系统改造市场测算

全球在役的核电机组集中建设于上世纪六七十年代，服役时间已经普遍超过30年，按照机组运行寿命40年计算，此部分机组的服役年龄已经接近或已经达到设计寿命，如果对这部分机组进行机组延寿，其原先的配套的模拟控制系统，可将有需要进行数字化改造，这样也给数字化DCS系统的建设创造了市场。

对核电站改造按照提前10年开始规划估算，早期的电站按照40年的设计寿命，运行超过30年的机组，认为不进行改造。运行寿期在20年和30年之间的机组，存在改造的可能。

4.1       国内市场

国内电站，服役超过20年的机组共3台，分别是秦山一期、大亚湾1、2号机组，服役超过10年的机组共8台，分别是秦山二期1、2号，秦山三期1、2号，岭澳一期1、2号，田湾1、2号。

按照仪控系统的使用寿命及备件消耗的程度，机组运行超过20年，一般就需要考虑对仪控系统进行改造。因此目前大亚湾和秦山一期有潜在的改造可能。

4.2       全球市场

对全球范围内运行寿期在20年和30年之间的机组进行统计，作为近期预期改造机组：